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2019 年度 実施状況報告書

細胞膜外酵素BST-1、CD38による新しい自然免疫シグナル制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K08943
研究機関川崎医科大学

研究代表者

井関 將典  川崎医科大学, 医学部, 講師 (30532353)

研究分担者 石原 克彦  川崎医科大学, 医学部, 教授 (10263245)
矢作 綾野  川崎医科大学, 医学部, 助教 (10584873)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードB細胞 / マクロファージ / 自然免疫 / 細胞膜外酵素 / TLR / IL-6
研究実績の概要

本研究ではADPリボシルシクラーゼ活性をもつ細胞膜外酵素ファミリーを形成するBST-1およびCD38による新規TLRシグナル制御機構を解明し、BST-1/CD38の感染・炎症疾患における役割を明らかにすることを目的としている。2019年度は以下の実験を行なった。
これまでBST-1を発現するB細胞の亜集団である辺縁帯(MZ)B細胞をLPS刺激した際の細胞の生存が野生型(WT)と比較してBst1遺伝子欠損マウス(KO)MZ B細胞で亢進していることを示してきたが、この分子メカニズムを解明するため純化したMZ B細胞からRNAを精製しマイクロアレイ解析を行った。様々な細胞死関連遺伝子の発現変化が見られたが、それら候補遺伝子を定量的PCRで再確認したところ細胞死を促進するBax遺伝子の発現がKO MZ B細胞で低下していることが明らかとなった。この結果より、BST-1はMZ B細胞においてLPS刺激時にBax遺伝子の発現調節を通じて細胞の生存を制御している可能性が示唆された。また同じマイクロアレイ解析においてKO MZ B細胞で発現低下する遺伝子の中にIl6を発見した。我々はKO由来マクロファージでIl6遺伝子発現が低下することを既に見つけており、同じメカニズムが働いている可能性が考えられる。MZ B細胞由来のIL-6はエンドトキシンショックを増悪化させるという報告もあり、BST-1を発現する二つの免疫細胞においてBst1遺伝子欠損によって共にIl6遺伝子の発現が変化するという結果は共通の分子メカニズムが働いている可能性を示唆しており、非常に興味深い。加えてKOマクロファージではWTと比較してケモカインCcl8およびCxcl11の発現が亢進していた。これらの分子メカニズム、更にBST-1とCD38の生体における役割についてin vitro、in vivoでの解析を進めていきたい。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

野生型、Bst1 KO、Cd38 KO、Bst1/Cd38 DKOの四つの系統のマウスを使用しなければならないが、マウスの交配が期待されたとおりにうまく行かなかった。週齢および性別の揃った四つの系統のマウスを揃えることが難しかったため、マウスを用いた実験が計画通りに進まなかった。今後は交配の方法、計画を見直し、これまでの遅れを取り戻せるよう研究を進めたい。

今後の研究の推進方策

動物の交配がうまく進まなかったことから当初の予定よりも進行が遅れているが、交配計画を見直し、効率の良いマウスの産出を目指すと共に研究分担者との連携を密にし、今後も計画に従って研究を遂行していく。BST-1を発現する免疫細胞であるMZ B細胞とマクロファージにおいて共にIl6遺伝子の発現が変化するという結果は非常に興味深いものである。Il6遺伝子、またその他発現が変化するケモカイン遺伝子の転写調節と転写につながるシグナル伝達をBST-1およびCD38の役割の解明の手がかりとして、培養細胞やマウスを用いた実験を行っていく。

次年度使用額が生じた理由

マウスの交配がうまく進まなかったことから予定通りの実験用マウスの飼育、使用が困難となり、予定していた研究が遂行できなかったため令和元年度分の経費を一部令和2年度へと繰り越した。繰り越し分は令和2年度交付額と合わせて消耗品(抗体等の実験用試薬)に使用し、当初の予定に追いつけるよう研究を進める。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Functional analysis of a novel G87V TNFRSF1A mutation in patients with TNF receptor‐associated periodic syndrome2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuji S.、Matsuzaki H.、Iseki M.、Nagasu A.、Hirano H.、Ishihara K.、Ueda N.、Honda Y.、Horiuchi T.、Nishikomori R.、Morita Y.、Mukai T.
    • 雑誌名

      Clinical & Experimental Immunology

      巻: 198 ページ: 416~429

    • DOI

      10.1111/cei.13365

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] CD157 Confers Host Resistance to Mycobacterium tuberculosis via TLR2-CD157-PKCzeta-Induced Reactive Oxygen Species Production2019

    • 著者名/発表者名
      Yang Qianting、Liao Mingfeng、Wang Wenfei、Zhang Mingxia、Chen Qi、Guo Jiubiao、Peng Bin、Huang Jian、Liu Haiying、Yahagi Ayano、Xu Xingzhi、Ishihara Katsuhiko、Cooper Andrea、Chen Xinchun、Cai Yi
    • 雑誌名

      mBio

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.1128/mBio.01949-19

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] IL-6-PAD4 axis in the earliest phase of arthritis in knock-in gp130F759 mice, a model for rheumatoid arthritis2019

    • 著者名/発表者名
      Yahagi Ayano、Saika Taro、Hirano Hiroyasu、Takai-Imamura Miwa、Tsuji Fumio、Aono Hiroyuki、Iseki Masanori、Morita Yoshitaka、Igarashi Hideya、Saeki Yukihiko、Ishihara Katsuhiko
    • 雑誌名

      RMD Open

      巻: 5 ページ: e000853~e000853

    • DOI

      10.1136/rmdopen-2018-000853

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sh3bp2 Gain-Of-Function Mutation Ameliorates Lupus Phenotypes in B6.MRL-Faslpr Mice2019

    • 著者名/発表者名
      Nagasu Akiko、Mukai Tomoyuki、Iseki Masanori、Kawahara Kyoko、Tsuji Shoko、Nagasu Hajime、Ueki Yasuyoshi、Ishihara Katsuhiko、Kashihara Naoki、Morita Yoshitaka
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 8 ページ: 402~402

    • DOI

      10.3390/cells8050402

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Toll-like receptor-induced Ab production from marginal zone B cells is negatively regulated by ADP-ribosyl cyclase BST-1/CD1572019

    • 著者名/発表者名
      Masanori Iseki, Ayano Yahagi, Katsuhiko Ishihara
    • 学会等名
      The 48th Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology

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公開日: 2021-01-27  

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